【新聞特寫】求知不掉隊，實踐不斷線
——北理工機械學院虛擬仿真實驗平臺助力戰(zhàn)“疫”實驗教學
發(fā)布日期：2020-05-13 供稿：機械與車輛學院 編輯：劉芳熙 審核：馮慧華、黃彪、劉曉俏 閱讀次數(shù)：
“內(nèi)燃機測試實驗應該是穿著工服，滿身機油，一邊動手調(diào)試測試系統(tǒng)，一邊模擬常規(guī)和極端工況采集數(shù)據(jù)?！?017級覃詠淳同學曾這樣憧憬這學期的實驗課。一場突出起來的疫情，使工科實驗教學面臨空間、設備等條件限制，無法正常開展。
4月17日起，2017級能源與動力工程專業(yè)分布在全國20余個省份的100余名學生，打破了“地域”和“空間”的障礙，通過內(nèi)燃機性能測試虛擬仿真實驗平臺完成了原計劃的專業(yè)核心課程實驗。
北理工機械學院作為學校新工科建設的排頭兵，發(fā)揮科學研究與教育教學協(xié)同優(yōu)勢，率先遴選專業(yè)核心課的課程實驗開展虛擬仿真實驗項目建設。內(nèi)燃機性能測試虛擬仿真實驗于2019年獲批國家級虛擬仿真實驗教學項目，其中“內(nèi)燃機測試虛擬實驗平臺”規(guī)劃了八個實驗項目，從內(nèi)燃機零部件驗證到整機性能測試，建立了與國際一流內(nèi)燃機實驗室對標的虛擬實驗環(huán)境，提供了涵蓋了典型內(nèi)燃機研發(fā)過程中涉及的幾乎全部測試實驗內(nèi)容。
作為這一虛擬仿真實驗項目的技術(shù)負責人，副教授何旭這樣介紹內(nèi)燃機測試虛擬仿真實驗：“虛擬仿真技術(shù)顧名思義，是通過計算機技術(shù)生成具有視、聽、觸等多種感知的虛擬實驗室，學生不僅可以通過遠程完成復雜試驗，學習整體實驗全過程，更具有完成現(xiàn)實測試方法中難以開展的、具有危險性和破壞性實驗的優(yōu)勢。內(nèi)燃機性能測試虛擬仿真實驗平臺與傳統(tǒng)實驗條件相比，虛擬仿真實驗靈活性和安全性更有保障，可以讓學生獨立操縱實驗設備，近距離透視測試系統(tǒng)內(nèi)部的溫度分布、油液變化等內(nèi)容，虛擬仿真實驗的互動節(jié)奏強烈，訓練學生對實驗突發(fā)緊急狀況的解決能力，實現(xiàn)培養(yǎng)學生自主開展工程實踐的目標?！?/p>
地面機動裝備國家級實驗教學示范中心副主任，參與多個虛擬仿真實驗項目開發(fā)的高級實驗師李忠新十分自豪地提到：“在疫情防控形勢下，學生在線學習，實驗教學如何組織實施，是示范中心的重要工作內(nèi)容。中心協(xié)調(diào)人力物力進行測試與調(diào)試，確保實驗空間（國家虛擬仿真實驗教學項目共享平臺）、學校虛擬仿真實驗管理平臺、虛擬仿真實驗的無縫對接與穩(wěn)定可靠運行，使學生可以在家里輕松的完成專業(yè)特色實驗，保障了疫情防控期間的實驗教學高質(zhì)量實施?！?/p>
北京市教學名師，內(nèi)燃機性能測試虛擬仿真實驗項目負責人張衛(wèi)正教授這樣介紹項目建設初衷：“虛擬仿真項目是為了彌補真實實驗的某些不足，然而，在疫情爆發(fā)的特殊時期，卻成了實驗教學的首選。當我們放下‘實踐能力、動手能力、實驗研究能力只能由真實實驗來鍛煉、來提高’的觀念，就會發(fā)現(xiàn)虛擬仿真實驗不僅能培養(yǎng)使用者進行規(guī)范化實驗的能力、進行創(chuàng)新實驗研究的能力，還能培養(yǎng)使用者的實驗研究的素養(yǎng)和對實驗研究的興趣。”
機械學院副院長黃彪在介紹虛擬仿真項目服務實踐新模式時說：“學院人才培養(yǎng)倡導‘以學生為中心’的教學模式改革，新冠疫情為高校人才培養(yǎng)互聯(lián)網(wǎng)及智能化轉(zhuǎn)型帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇，學院以‘夯實知識基礎(chǔ)，拓寬應用視野，提高工程能力，引領(lǐng)工程創(chuàng)新’為指導思想，提供在線實驗學習資源和在線實訓演練渠道，賦予了實踐類課程新的教學內(nèi)涵，打造本專業(yè)虛擬仿真‘金課’，為‘新工科’教學改革和“雙一流”建設服務?！?/p>
目前，內(nèi)燃機性能測試虛擬仿真實驗團隊正在積極開展項目實驗內(nèi)容的完善和持續(xù)改進，并已同國際同行合作著手打造多語言平臺版本，以提升相關(guān)課程在“一帶一路”人才培養(yǎng)合作中的支撐作用，并為打造國際一流課程奠定基礎(chǔ)。已上線的虛擬實驗教學內(nèi)容除用于我校日常教學外，已向社會開放共享，為其他兄弟院校、培訓機構(gòu)和廠礦企業(yè)提供虛擬仿真實驗支持，滿足社會多元化需求。
“危機”往往同時蘊含更多機遇，虛擬仿真實驗教學在戰(zhàn)“疫”期間所發(fā)揮的獨特作用，轉(zhuǎn)“?！睘椤皺C”，使得特殊時期、特殊條件下實驗實踐教學也實現(xiàn)了“不停學”，為今后信息技術(shù)與實驗教學的深度融合提供了應用場景與實施思路。機械學院將繼續(xù)強化頂層謀劃，結(jié)合人才培養(yǎng)綜合改革任務，打造適應復雜科學與工程問題設計、分析能力培養(yǎng)的跨不同類型課程的虛擬仿真實驗體系，為我校拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)和雙一流建設貢獻力量。
